(57)【要約】      （修正有）【課題】畜産関連・農産関連・水産関連・食品製造関連、廃棄物処理関連、排水処理関連、汚泥処理関連、堆肥製造関連などの悪臭の発生を伴う産業分野において利用可能な、低コストと高効率を兼ね備えた有臭気体の脱臭装置を提供する。【解決手段】悪臭物質を取り除く脱臭装置において、排気または空間気体に気流を発生させる排気ファンまたは循環気ファンと、このファンに接続する気体吸い込み側ダクトａ内および／またはファンに接続する気体吐き出し側ダクトｅ内にファンｂ（１）、ｂ（２）によって形成される気流方向に開口部を持つハニカム構造の気体フィルターｄ（１）、ｄ（２）を取り付け、さらにこのハニカムフィルターの気体流入側に銀イオンおよび亜鉛イオンおよび／または二酸化チタンナノ粒子を含有する液体を微細液滴として噴霧する液体噴射設備ｃ（１）、ｃ（２）を取り付ける、ファン設備・ハニカムフィルター設備・金属イオン液体噴射設備の３つの設備要素を組合せた構造からなる。【選択図】図１
0003229783.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
臭いを有する空間排気または臭いを有する空間循環気から悪臭物質を取り除く脱臭装置において、排気または空間気体に気流を発生させる排気ファンまたは循環気ファンと、このファンに接続する気体吸い込み側ダクト内および／またはファンに接続する気体吐き出し側ダクト内にファンによって形成される気流方向に開口部を持つハニカム構造の気体フィルターを取り付け、さらにこのハニカムフィルターの気体流入側に銀イオンおよび亜鉛イオンおよび／または二酸化チタンナノ粒子を含有する液体を微細液滴として噴霧する液体噴射設備を取り付ける、ファン設備・ハニカムフィルター設備・金属イオン液体噴射設備の３つの設備要素を組合せた構造からなる有臭気体の脱臭装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、排気や循環気に含まれる悪臭物質を効率よく除去し無臭気体として排出及び／又は循環させるための脱臭装置を構成する組合せ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
銀イオンは、微生物の増殖を抑止する機能を持つことによって、微生物によってなされる有機物の腐敗分解や発酵を原因とする悪臭物質の発生を阻止できることが知られている。また、亜鉛イオンは窒素化合物や硫黄化合物などの悪臭物質を酸化分解し脱臭する金属イオン酸化触媒として利用可能であることが知られている。さらには、これらの金属イオンを組み合わせることによってより優れた脱臭効果が得られることも知られている。しかしながら、上記の知見を適用しこれらの金属イオンを用いて限られた閉鎖空間を脱臭するための方法や装置が開発されてきてはいるが、これらの金属イオンを大容量の排気や循環気から効率的に悪臭成分を除去することに適用できる組み合わせ構造の装置は、これまで考案されていなかった。
【０００３】
そこで、本考案者らは通常用いられている気体ダクト及び気体ファンからなる通常の排気および／または循環気装置に加えて、銀イオンおよび亜鉛イオンおよび／または二酸化チタンナノ粒子を含有する液体を噴霧する装置、及びその噴霧された微細液滴を付着させるとともに排気や循環気を通気させるハニカム形状のフィルター装置、の３つの要素装置を組み合わせて排気や循環気に含まれる臭気物質を効率よく除去することを可能にする脱臭装置を考案した。
【０００４】
微細液滴噴射装置により微細液滴として噴射する液滴に含まれる金属イオンの組み合わせは、銀イオン及び亜鉛イオンが含まれることを必須とするが、それ以外にもマグネシウムイオン、マンガンイオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、銅イオン、カリウムイオン、タングステン酸イオン、モリブデン酸イオンなどの金属イオンを組み合わせることも可能である。
【０００５】
また、微細液滴中の銀イオン及び亜鉛イオンを再活性化させる再酸化助剤（酸化触媒）として平均一次粒子径が８００ｎｍ以下の二酸化チタンのナノ粒子を低濃度で配合したゾルとして使用することは、上記金属イオンによる悪臭成分分解活性を長時間持続させるために効果的である。
【０００６】
二酸化チタンは光酸化触媒であることから、悪臭物質酸化分解の主たる触媒である銀イオン及び亜鉛イオン等の金属イオンを二酸化チタンによって再活性化させるために、太陽光または人工光が照射される環境に置くことが望ましい。このため、これら金属イオンが悪臭物質を含む気体と接触するための場となる接触媒体であるハニカム構造のフィルターは、太陽光または人工光が照射可能であるように設置されるか、またはそのハニカムフィルター内に光照射を行う設備を設けることが望ましい。
【０００７】
上記の光酸化触媒である二酸化チタンナノ粒子に代えて、平均一次粒子径が８００ｎｍ以下の三酸化タングステン-パラジウム合金ナノ粒子と三酸化タングステン-銅合金ナノ粒子を光酸化触媒として用いることも可能である。この場合も、それらを噴射し付着させるハニカムフィルターの内部に光が入射する構造とするか、あるいは別に光照射を行うことのできる設備を設けることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１８３９１２
【特許文献２】特開２０００−０７０６４６
【特許文献３】特開２００９−０９０２０６
【特許文献４】特開平１０−２７２３６５
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
空間または排気に含まれる悪臭物質の除去装置はこれまでも多数考案されてきているが、これまでの考案では対象とする空間内に除臭機能を持つ薬剤を散布する装置や、循環気流中に悪臭成分を吸着させて除去する装置、及び悪臭成分を除去する分解触媒を固定して配置した装置などしかなかった。しかし、これらの装置はその脱臭効果の持続性が問題とされ、必要な脱臭機能を長期間に亘って発揮することができないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本考案では、銀イオン及び亜鉛イオンを含む溶液を微細液滴として必要なタイミングで除去装置の気流通過領域に必要量を自動的に噴霧する機器と組み合わせる構造的手段によって、上記の脱臭効果の持続性の課題を解決できる装置とした。
【００１１】
さらに、銀イオン及び亜鉛イオンによる除臭効果を十分に引き出すために、除去装置の気流通過領域にハニカム構造のフィルターを組み合わせることによって、これらの金属イオンが付着抑留され脱臭反応の場となる大表面を確保できる装置とし、本考案による組み合せ装置のさらなる除臭能力の向上を図った。
【００１２】
上記ハニカム構造のフィルターの通気断面積はダクト通期断面積の１〜１５倍の範囲で脱臭の必要程度に応じて変えるものとし、被脱臭排気または循環気のハニカムフィルター部断面積あたりの通気フラックスは、５０〜４００立方メートル／フィルター部断面積平方メートル・毎分の範囲で使用できるようにすることが望ましい。
【００１３】
上記ハニカム構造のフィルターのハニカム径（短径）も脱臭の必要の程度に応じて変えるものとし、６mm〜１５０mmの範囲で選択する。
【考案の効果】
【００１４】
本考案の銀イオンおよび亜鉛イオンおよび／または二酸化チタンナノ粒子を含有する液体を噴霧する装置、及びその噴霧された微細液滴を吸着させるとともに排気や循環気を通気させるハニカム形状のフィルター装置の２つの要素装置を追加し組み合わせることによって、気体ダクト及び気体ファンだけからなる通常の排気および／または循環気装置に比べて、格段に排気または循環気に含まれる臭気物質を効率よく除去し、効果的に脱臭をすることを可能にできる。
【００１５】
本考案による組み合わせ装置を用いることによって、これまで頻繁に発生していた悪臭公害を防止することができ、悪臭環境問題の改善と解消に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案による、排気ファンまたは循環気ファン、ハニカム構造の気体フィルター、銀イオンおよび亜鉛イオンを含む溶液を微細液滴として噴霧する液体噴射設備の３つの設備要素を組合せる構造からなる有臭気体の脱臭装置
【図２】本考案による上記３つの設備要素を組合せる構造からなる有臭気体の脱臭装置によってアンモニを含む気体を通過させた場合の気体通過フラックスとアンモニア除去率との関係（直径１０cm、長さ１．５mのダクト内の中間部に長さ２０cmのハニカム径（短径）１０mmのハニカム材を設置し、ダクト流出部に回転数制御可能換気扇を固定しこの回転数を変えて気体通過フラックスを可変できるようにした実験装置を用いて、ダクト流入部からアンモニアを含む気体を連続的に供給した。ダクト流入口位置から３０cmの位置のダクト内に設けた噴霧装置から銀イオンおよび亜鉛イオンを含む溶液を微細液滴として連続的に噴霧し、ダクト気流に同伴させてハニカム材にこの溶液を付着させた。アンモニア除去率は、ダクト入り口から１５cmで採取した気体のアンモニア濃度を１００％として、ダクト出口に設けた換気扇から風上に１５cmで採取した気体サンプルのアンモニア濃度の減少率（％）として求めた。）
【図３】本考案による上記３つの設備要素を組合せる構造からなる有臭気体の脱臭装置によってメチルメルカプタンを含む気体を通過させた場合の気体通過フラックスとメチルメルカプタン除去率との関係（直径１０cm、長さ１．５mのダクト内の中間部に長さ２０cmのハニカム径（短径）１０mmのハニカム材を設置し、ダクト流出部に回転数制御可能換気扇を固定しこの回転数を変えて気体通過フラックスを可変できるようにした実験装置を用いて、ダクト流入部からメチルメルカプタンを含む気体を連続的に供給した。ダクト流入口位置から３０cmの位置のダクト内に設けた噴霧装置から銀イオンおよび亜鉛イオンを含む溶液を微細液滴として連続的に噴霧し、ダクト気流に同伴させてハニカム材にこの溶液を付着させた。メチルメルカプタン除去率は、ダクト入り口から１５cmで採取した気体のメチルメルカプタン濃度を１００％として、ダクト出口に設けた換気扇から風上に１５cmで採取した気体サンプルのメチルメルカプタン濃度の減少率（％）として求めた。）
【図４】本考案による上記３つの設備要素を組合せる構造からなる有臭気体の脱臭装置によって酪酸を含む気体を通過させた場合の気体通過フラックスと酪酸除去率との関係（直径１０cm、長さ１．５mのダクト内の中間部に長さ２０cmのハニカム径（短径）１０mmのハニカム材を設置し、ダクト流出部に回転数制御可能換気扇を固定しこの回転数を変えて気体通過フラックスを可変できるようにした実験装置を用いて、ダクト流入部から酪酸を含む気体を連続的に供給した。ダクト流入口位置から位置のダクト内３０cmの位置のダクト内に設けた噴霧装置から銀イオンおよび亜鉛イオンを含む溶液を微細液滴として連続的に噴霧し、ダクト気流に同伴させてハニカム材にこの溶液を付着させた。酪酸除去率は、ダクト入り口から１５cmで採取した気体の酪酸濃度を１００％として、ダクト出口に設けた換気扇から風上に１５cmで採取した気体サンプルの酪酸濃度の減少率（％）として求めた。）
【図５】本考案による上記３つの設備要素を組合せる構造からなる有臭気体の脱臭装置によってトリメチルアミンを含む気体を通過させた場合の気体通過フラックスとトリメチルアミン除去率との関係（直径１０cm、長さ１．５mのダクト内の中間部に長さ２０cmのハニカム径（短径）１０mmのハニカム材を設置し、ダクト流出部に回転数制御可能換気扇を固定しこの回転数を変えて気体通過フラックスを可変できるようにした実験装置を用いて、ダクト流入部からトリメチルアミンを含む気体を連続的に供給した。ダクト流入口位置から３０cmの位置のダクト内に設けた噴霧装置から銀イオンおよび亜鉛イオンを含む溶液を微細液滴として連続的に噴霧し、ダクト気流に同伴させてハニカム材にこの溶液を付着させた。トリメチルアミン除去率は、ダクト入り口から１５cmで採取した気体のトリメチルアミン濃度を１００％として、ダクト出口に設けた換気扇から風上に１５cmで採取した気体サンプルのトリメチルアミン濃度の減少率（％）として求めた。）
【考案を実施するための形態】
【００１７】
本考案者らは、有臭気体を排気または循環させるダクト及びファンからなる換気設備に、銀イオンおよび亜鉛イオンを含有する液体を噴霧する設備、その噴霧された微細液滴を付着させるハニカムフィルター設備の三つの設備を組み合わせることによって構成される、排気や循環気に含まれる臭気物質を効率よく脱臭する装置を考案した。
【００１８】
全体的には、これらの各構成要素が気体ダクト経路の中に隣接して設置されて組み合わされるものであるが、それらを組み合わせる順番は、気体吸い込み側ダクト・微細液滴噴射装置・ハニカム構造気体フィルター・気体ファン・気体吐き出し側ダクト、あるいは気体吸い込み側ダクト・気体ファン・微細液滴噴射装置・ハニカム構造気体フィルター・気体吐き出し側ダクト、のいずれでもよい。また、それが不必要な場合には、気体吸い込み側ダクト及び／又は気体吐き出し側ダクトの設備を省略することもできる。
【００１９】
空間排気及び／又は空間循環気に含まれる悪臭物質が、銀イオンおよび亜鉛イオンの酸化力によって十分な低濃度になるまで酸化分解されるためには、悪臭物質とこれら金属イオンとの接触確率を高くすることが必要である。そのために本考案では、まず金属イオン等を含む液体を微細液滴として悪臭物質を含む気体の気流中に噴霧し、その微細液滴を気流に同伴させてその下流位置に設けた気体フィルターまで到達できる形態とした。
【００２０】
ただし、このためには気体ダクト経路内等に噴霧された金属イオン等を含む微細液滴は、気流を発生させるファンによって悪臭物質を含む気流に同伴して気流の下流方向に移動するために、微細液滴の到達距離を気体流速に応じて制御することが必要となり、液滴サイズを調節することのできる微細液滴噴射装置を選択することが求められる。また、この微細液滴噴射装置は、タイマーまたはプログラムシーケンサーを設けて所定の時間間隔で、所定のタイミングで自動的に稼働させるようにすることが望ましい。
【００２１】
さらに、悪臭物質を含む気体がそれらの物質を酸化分解する能力を持つ銀イオン及び亜鉛イオンによって分解反応を受けるための十分な反応時間を確保することが必要であることから、本新案では気体接触媒体としてこれら金属イオンを気体フィルターに付着担持させることを考えた。
【００２２】
ただし、気体接触媒体として用いられている気体フィルター等の通常の気体ろ過材は気流抵抗が大きいことから、金属イオンを付着させるための気体接触媒体として本新案では空気抵抗の少ないハニカムチューブを用いる。ハニカムチューブのハニカムセルの開口サイズはこれを通過する気流が層流ではなく乱流となるものであればどのようなものでもよい。
【００２３】
ハニカムチューブの表面材質は、合成樹脂（プラスチック）でもよく金属でもよいが、銀イオン及び亜鉛イオンとの反応性を有さず、かつ腐食性を有さないことが求められる。またハニカムチューブの気流方向長は、対象とする気体に含まれる悪臭物質の分解の難易度及び濃度に応じて適宜決定することができる。
【００２４】
気流を発生させるファン装置と金属イオン等微細液滴にする微細液滴噴射装置は、これら２つの装置を同時に作動させることも可能であるが、タイマーまたはプログラムシーケンサーを設けて所定の時間を開けて個別に稼働させることもできる。
【実施例】
【００２５】
＜実施例１＞
養豚場における実施例：１豚舎あたり平均８００頭の肥育豚を飼育し、全豚舎１０棟からなる養豚場の全豚舎の排気の脱臭に、従来から設置されていた排気ダクト及び排気ファンに本考案形式の脱臭装置となるように組み合わせて２４時間連続脱臭処理を行なって排気した。その結果、敷地境界線における臭気指数値は、本考案の組み合わせ型脱臭装置を設ける以前の年平均測定値２１から年平均測定値１３にまで低下し、当該養豚場所在市の定める臭気指数（敷地境界線）規制基準値である１５を満たすことができた。
【００２６】
＜実施例２＞
養鶏場における実施例：１鶏舎あたり平均飼育数４０００羽を飼育し、全鶏舎８棟からなる養鶏場の全鶏舎に、新規に排気ダクトを含む本考案の組み合わせ型脱臭装置を設置して、２４時間連続脱臭処理を行なって排気した。その結果、敷地境界線における臭気指数値は、本考案の組み合わせ型脱臭装置を設ける以前の年平均測定値２１から年平均測定値１４にまで低下し、当該養鶏場の所在市が定める臭気指数（敷地境界線）規制基準値である１５を満たすことができた。
【００２７】
＜実施例３＞
堆肥製造工場における実施例：平均日量１４.２トンの脱水下水汚泥を堆肥化する覆蓋型コンポスト製造工場に、新規に排気ダクトを含む本考案の組み合わせ型脱臭装置を設置し、２４時間連続脱臭処理を行なって排気した。その結果、堆肥製造工場敷地境界線における臭気指数値の月間最大測定値は１７となり、堆肥製造工場所在市が定める臭気指数（敷地境界線）の規制基準値の１８を満たすことができた。
【００２８】
＜実施例４＞
ニンニク調味料製造工場における実施例：新規に建設された日量１.５トンのニンニクを原材料としてニンニク調味料を製造する調味料仕込み建屋からの排気を、本考案の組み合わせ型脱臭装置によって工場稼働時間プラス稼働後２時間の１０時間連続脱臭処理を行なって排気した。その結果、製造工場敷地境界線における臭気指数値の月間最大測定値は１２となり、当該工場所在市の定める臭気指数（敷地境界線）１５の規制基準値を満たすことができた。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本考案は、悪臭によって発生する大気汚染及び悪臭公害を防止する上で大きな効果を発揮することから、悪臭の発生を伴う産業分野、特に畜産関連・農産関連・水産関連・食品製造関連、廃棄物処理関連、排水処理関連、汚泥処理関連、堆肥製造関連などの多くの分野において、悪臭除去装置として利用可能である。これにより、多くの産業分野の悪臭公害防止に寄与することができる。
【符号の説明】
【００３０】
a  吸気ダクト
b  送気ファン（送気ファンの設置は図１のb(１)の位置でもb(２)の位置でもよい。）
c  銀イオン及び亜鉛イオンを含む溶液噴霧装置（噴霧装置の噴射口は図１のc(１)の位置でもc(２)の位置、又は両方に設置することでもよい。）
d  ハニカムフィルター（フィルターはd(1)のように１段でもあるいはd(2)のように２段以上となるように設置してもよい。）
e  排気（または送気）ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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